唐經(jīng)緯 匡珺潔 李美珍

摘要：隨著科技的發(fā)展，烹飪機(jī)器人已經(jīng)問(wèn)世，但其智能識(shí)別稱量系統(tǒng)仍是其難點(diǎn)，本文旨在設(shè)計(jì)一種能智能識(shí)別調(diào)料種類(lèi)，并能對(duì)相應(yīng)調(diào)料進(jìn)行稱量的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，其能有效解覺(jué)調(diào)料識(shí)別過(guò)程中調(diào)料屬性復(fù)雜而導(dǎo)致的辨識(shí)難度大和因大量使用傳感器而造成的制造成本過(guò)高等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：烹飪機(jī)器人；調(diào)料識(shí)別；稱量

引言：

中餐聞名世界，在不少國(guó)家和地區(qū)都倍受青睞。然而放入調(diào)料的多少，全靠做飯者自己的把控了，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而生活中不會(huì)做飯的大有人在，隨著烹飪機(jī)器人的出現(xiàn)，得到很多人的追捧，然而機(jī)器人的調(diào)料智能識(shí)別稱量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，亟需解決。

1、調(diào)料智能識(shí)別稱量系統(tǒng)在烹飪機(jī)器人的進(jìn)一步發(fā)展上有重要的作用。隨著自動(dòng)化的不斷發(fā)展，以及人們對(duì)生活水平要求的不斷提高，智能烹飪機(jī)器人被大規(guī)模使用。但目前的智能烹飪機(jī)器人在調(diào)料的識(shí)別和稱量上面仍有很多的不足，比如為了識(shí)別某些特殊調(diào)料，而不得不使用很多的傳感器，不僅成本高，而且在廚房的特殊環(huán)境里面，使用壽命不高。因此，筆者針對(duì)此問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單的調(diào)料智能識(shí)別稱量系統(tǒng)。

2、調(diào)料識(shí)別稱量結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)

2.1識(shí)別功能

調(diào)料的性質(zhì)多種多樣，不能單純地使用顏色、濕度等常規(guī)物理量來(lái)識(shí)別，因此需要將每種調(diào)料專門(mén)地賦予另一種便于識(shí)別的屬性。

本設(shè)計(jì)將不同的調(diào)料分裝在不同的調(diào)料盒中，不同調(diào)料盒在與機(jī)架的接觸部位有不同的凹陷，機(jī)架上與調(diào)料盒接觸部位有四個(gè)輕觸開(kāi)關(guān)。當(dāng)調(diào)料盒放置在機(jī)架上時(shí)，機(jī)架上的輕觸開(kāi)關(guān)會(huì)有部分被按下，調(diào)料盒放下時(shí)，輕觸開(kāi)關(guān)的狀態(tài)代表著不同的調(diào)料，四個(gè)輕觸開(kāi)關(guān)可出現(xiàn)16種不同的狀態(tài)，即可以識(shí)別16種不同的調(diào)料，當(dāng)有更多種類(lèi)的調(diào)料時(shí)，還可以增加輕觸開(kāi)關(guān)的數(shù)目。

本產(chǎn)品使識(shí)別調(diào)料系統(tǒng)成模塊化，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)料盒的增減以及調(diào)料數(shù)量的改變，而且可根據(jù)自己喜好進(jìn)行設(shè)置，使其更加人性化。同時(shí)終端將記錄使用者的調(diào)料使用情況，進(jìn)行學(xué)習(xí)，了解使用者的喜好，并可進(jìn)行健康膳食的提醒。

2.2、稱量功能

調(diào)料識(shí)別完成后，需要將不同的調(diào)料稱量出來(lái)。因此采用絲桿螺母結(jié)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)上的編碼器記錄絲桿旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，判斷稱量盤(pán)所處位置，每次來(lái)回運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)后的回程差可以被抵消，而且絲桿螺母機(jī)構(gòu)在快速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，非常平穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)調(diào)料灑出的情況；并通過(guò)絲桿螺母上的壓力傳感器，傳回?cái)?shù)據(jù)至控制終端，調(diào)料質(zhì)量達(dá)到一定值后，關(guān)閉調(diào)料盒中的開(kāi)關(guān)。開(kāi)啟絲桿螺母上的電機(jī)，使凸輪旋轉(zhuǎn)，讓與絲桿螺母一條邊線鉸接的稱量盤(pán)傾斜，將調(diào)料倒入鍋中。

調(diào)料倒入鍋內(nèi)之后，對(duì)稱量盤(pán)自動(dòng)進(jìn)行清洗，電機(jī)反轉(zhuǎn)，稱量盤(pán)復(fù)位，壓力傳感器數(shù)據(jù)保存至終端之后，進(jìn)行示數(shù)清零，一次稱量結(jié)束。本設(shè)計(jì)使調(diào)料的稱量準(zhǔn)確，對(duì)稱量盤(pán)進(jìn)行實(shí)時(shí)清洗，保證其口味的正宗，而且可以根據(jù)自己喜好隨時(shí)更改，同時(shí)保存的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，更好的了解使用者的口味愛(ài)好，并可以推薦健康美味的膳食搭配。

3、系統(tǒng)控制

使用者給烹飪機(jī)器人下達(dá)烹飪命令，終端通過(guò)分析菜譜將所用調(diào)料進(jìn)行分析整合，下達(dá)給智能識(shí)別稱量調(diào)料系統(tǒng)，智能識(shí)別出所需的調(diào)料和所用的重量，識(shí)別和稱量配對(duì)進(jìn)行，將所有調(diào)料準(zhǔn)備好，等待下一步指令；當(dāng)需要加調(diào)料時(shí)，終端只需發(fā)出指令，就可將調(diào)料及時(shí)加入，加完之后，智能識(shí)別稱量調(diào)料系統(tǒng)復(fù)位。

4、整體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)原理

調(diào)料盒放置在機(jī)架上，機(jī)架上有給調(diào)料盒內(nèi)部電機(jī)供電的接口，當(dāng)機(jī)架上的輕觸開(kāi)關(guān)被按下后，識(shí)別出調(diào)料的種類(lèi)，并通過(guò)調(diào)料盒內(nèi)部的電機(jī)打開(kāi)調(diào)料盒的出口，像稱量盤(pán)中添加調(diào)料，當(dāng)絲桿螺母上的壓力傳感器傳回的數(shù)據(jù)達(dá)到相應(yīng)值后，關(guān)閉調(diào)料盒出口，稱量盤(pán)傾倒調(diào)料。當(dāng)完成第一個(gè)調(diào)料盒中調(diào)料的添加后，絲桿旋轉(zhuǎn)一定圈數(shù)，到達(dá)下一個(gè)調(diào)料盒正下方，重復(fù)上次動(dòng)作，完成稱量后，需將稱量盤(pán)移回第一個(gè)調(diào)料盤(pán)正下方傾倒，依次完成五個(gè)調(diào)料盒中調(diào)料的稱量。

結(jié)論：

調(diào)料的智能識(shí)別稱量對(duì)于烹飪機(jī)器人的進(jìn)一步發(fā)展極為重要，由于在調(diào)料上識(shí)別稱量上技術(shù)的欠缺，很多烹飪機(jī)器人都只能通過(guò)人工添加調(diào)料，或者單純地采用液態(tài)調(diào)料而限制了烹調(diào)菜品的種類(lèi)。因此，筆者通過(guò)將調(diào)料的識(shí)別轉(zhuǎn)移到調(diào)料盒的識(shí)別上，極大地減輕了調(diào)料識(shí)別的難度，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。

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